光伏熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種光伏熱水器，包括光伏板組件、儲(chǔ)水箱、第一控制器和設(shè)置于儲(chǔ)水箱內(nèi)的加熱元件，所述加熱元件為低壓加熱棒，所述儲(chǔ)水箱設(shè)置于室內(nèi)，在儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器與第一控制器的輸入端連接，所述光伏板組件通過導(dǎo)線和第一控制開關(guān)與低壓加熱棒連接，第一控制開關(guān)與第一控制器的輸出端連接。本實(shí)用新型采用低壓加熱棒為加熱元件，在光照不足的情況下，可以正常啟動(dòng)低壓加熱棒工作，對(duì)水進(jìn)行加熱，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只有在光照充足時(shí)，才可以利用光能量對(duì)水加熱的問題，提高了光能轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】光伏熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏電池應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種光伏熱水器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有當(dāng)中的太陽(yáng)能熱水器是通過玻璃真空管直接收集太陽(yáng)熱量后對(duì)管內(nèi)的水進(jìn)行加熱，再通過輸送管道將熱水送入屋內(nèi)使用，這種加熱方式存在玻璃真空管易炸裂、輸送管道易凍裂的問題，特別在北方，溫度低，輸送管道易被結(jié)凍造成無法輸送熱水，并且熱水在輸送過程中，熱量透過輸送管道向外散失，而存在熱量損失大的不足；另外在使用熱水時(shí)，需要先把輸送管道內(nèi)的冷水排出，制成水資源的浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在陰雨天氣可加熱冷水、光能利用率和熱轉(zhuǎn)換效率高的光伏熱水器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]光伏熱水器，包括光伏板組件、儲(chǔ)水箱、第一控制器和設(shè)置于儲(chǔ)水箱內(nèi)的加熱元件，所述加熱元件為低壓加熱棒，所述儲(chǔ)水箱設(shè)置于室內(nèi)，在儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器與第一控制器的輸入端連接，所述光伏板組件通過導(dǎo)線和第一控制開關(guān)與低壓加熱棒連接，第一控制開關(guān)與第一控制器的輸出端連接。光伏板組件在太陽(yáng)光照下，產(chǎn)生直流電，接通光伏板組件與低壓加熱棒，低壓加熱棒工作，持續(xù)對(duì)儲(chǔ)水箱的水加熱，當(dāng)儲(chǔ)水箱的水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，第一控制開關(guān)斷開電流，停止對(duì)水的加熱。
[0006]所述低壓加熱棒包括納米加熱層、固定層和絕緣層，所述納米加熱層設(shè)置于固定層的外表面，所述絕緣層則設(shè)置于納米加熱層的外表面，所述導(dǎo)線與納米加熱層連接。
[0007]為了兼顧使用安全性和熱傳遞效率，所述絕緣層為陶瓷絕緣層，該陶瓷絕緣層的厚度為0.1?2 mm。
[0008]為了在水使用量大時(shí)，可正常使用熱水器，上述技術(shù)方案還包括第二控制器和設(shè)置于儲(chǔ)水箱內(nèi)的常壓加熱棒，在儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器與第二控制器的輸入端連接，所述常壓加熱棒通過導(dǎo)線和第二控制開關(guān)與市電連接，第二控制開關(guān)與第二控制器的輸出端連接。
[0009]在光能量富余時(shí)，為了避免能量浪費(fèi)，上述方案中還包括蓄電池，該蓄電池與第一控制開關(guān)連接，且與第一控制器的輸出端連接。
[0010]為了便于設(shè)置加熱溫度和實(shí)時(shí)查看儲(chǔ)水箱的水溫，上述方案還包括輸入顯示面板，該輸入顯示面板與控制器的輸入端和輸出端均連接。
[0011]為了可以滿足普通用戶的正常使用需求，所述光伏板組件由單晶硅或多晶硅電池片串聯(lián)或并聯(lián)組成，其表面積至少為4.8 IIf。
[0012]所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口上設(shè)有水位檢測(cè)閥。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、采用低壓加熱棒做為其中的一種加熱元件，在光照不足的情況下，可以正常啟動(dòng)低壓加熱棒工作，對(duì)水進(jìn)行加熱，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只有在光照充足時(shí)，才可以利用光能量對(duì)水加熱的問題，提高了光能轉(zhuǎn)換效率；
[0015]2、低壓加熱棒包括納米加熱層，該納米加熱層的工作電壓為24?220V，其工作電壓從低電壓到高電壓都可以正常工作，并且其加熱效率高，確保了光伏熱水器在陰雨天氣可以正常對(duì)水加熱，滿足用戶的需求；
[0016]3、用第一控制開關(guān)切換加熱元件和蓄電池的工作，當(dāng)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，切換線路將光伏板組件與蓄電池連接，蓄電池開始充電，進(jìn)一步提高了光輻射的利用率；
[0017]4、儲(chǔ)水箱設(shè)置于室內(nèi)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中水管易凍結(jié)和凍裂的問題，并且避免了熱水流經(jīng)輸送管道時(shí)熱能的散失和在排出冷水時(shí)水資源的浪費(fèi)，進(jìn)一步提高了能量和能源的利用率；
[0018]5、本實(shí)用新型的工資電壓、電流都是直接利用，不需要安裝逆變器等設(shè)備，極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為低壓加熱棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中標(biāo)號(hào)為:1、光伏板組件；2、儲(chǔ)水箱；3、第一控制器；4、低壓加熱棒；5、第一溫度傳感器；6、納米加熱層；7、固定層；8、絕緣層；9、蓄電池；10、第一控制開關(guān)；11、輸入顯示面板；12、第二控制器；13、第二溫度傳感器；14、第二控制開關(guān)；15、常壓加熱棒。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型一種光伏熱水器，包括通過進(jìn)水管與水源連接的室內(nèi)儲(chǔ)水箱2、市電加熱部分和光伏加熱部分，本實(shí)用新型優(yōu)先選用光伏加熱部分。其中光伏加熱部分包括光伏板組件1、第一控制器3和設(shè)置于儲(chǔ)水箱2內(nèi)的低壓加熱棒4，在儲(chǔ)水箱2內(nèi)壁的下部設(shè)有第一溫度傳感器5,第一溫度傳感器5與第一控制器3的輸入端連接,所述光伏板組件I通過導(dǎo)線和第一控制開關(guān)10與低壓加熱棒4連接，第一控制開關(guān)10與第一控制器3的輸出端連接。所述第一溫度傳感器5實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)水箱2內(nèi)的溫度，并將檢測(cè)值發(fā)送至第一控制器3中，所述第一控制器3實(shí)時(shí)接收第一溫度傳感器5的檢測(cè)值，并與內(nèi)部設(shè)定值做比較，當(dāng)檢測(cè)值大于設(shè)定最大值時(shí)，如60°C，第一控制器3發(fā)送信號(hào)至第一控制開關(guān)10，斷開伏板組件與低壓加熱棒4的連接，停止對(duì)水的加熱，當(dāng)儲(chǔ)水箱2內(nèi)的溫度小于設(shè)定最小值時(shí)，如35°C，第一控制器3發(fā)送信號(hào)至第一控制開關(guān)10，接通伏板組件與低壓加熱棒4，低壓加熱棒4繼續(xù)對(duì)水加熱。
[0023]市電加熱部分包括第二控制器12和設(shè)置于儲(chǔ)水箱2內(nèi)的常壓加熱棒15，在儲(chǔ)水箱2內(nèi)壁的下部設(shè)有第二溫度傳感器13，第二溫度傳感器13與第二控制器12的輸入端連接，所述常壓加熱棒15通過導(dǎo)線和第二控制開關(guān)14與市電連接，第二控制開關(guān)14與第二控制器12的輸出端連接。所述第二溫度傳感器13實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)水箱2內(nèi)的溫度，并將檢測(cè)值發(fā)送至第二控制器12中，所述第二控制器12實(shí)時(shí)接收第二溫度傳感器13的檢測(cè)值，并與內(nèi)部設(shè)定值做比較，當(dāng)檢測(cè)值小于34°C時(shí)，第二控制器12發(fā)送信號(hào)至第二控制開關(guān)14，接通市電與常壓加熱棒15,常低壓加熱棒4對(duì)水加熱；當(dāng)檢測(cè)值大于設(shè)定最大值時(shí)，如60V，第二控制器12發(fā)送信號(hào)至第二控制開關(guān)14，斷開市電與常壓加熱棒15的連接，停止對(duì)水的加熱。所述第二控制器12設(shè)定的最小值小于第一控制器3設(shè)定的最小值。
[0024]所述低壓加熱棒4包括納米加熱層6、固定層7和絕緣層8，所述納米加熱層6設(shè)置于固定層7的外表面，所述絕緣層8則設(shè)置于納米加熱層6的外表面，所述導(dǎo)線與納米加熱層6連接。所述固定層7由陶瓷材料制成，所述絕緣層8為陶瓷材料制成的陶瓷絕緣層，該陶瓷絕緣層的厚度為0.1?2 mm。
[0025]本實(shí)用新型一種光伏熱水器還包括蓄電池9和輸入顯示面板11，所述蓄電池9與第一控制開關(guān)10連接，通過第一控制開關(guān)10的切換，與光伏板組件I連接。蓄電池9還與第一控制器3的輸出端連接。第一溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)水箱2內(nèi)的水溫，并將檢測(cè)值發(fā)送至第一控制器3中，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定最大值時(shí)，第一控制器3發(fā)出控制信號(hào)至第一控制開關(guān)10，將光伏板組件I與蓄電池9接通，蓄電池9開始進(jìn)行充電，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定最小值時(shí)，第一控制器3發(fā)出控制信號(hào)至第一控制開關(guān)10，將光伏板組件I與低壓加熱棒4接通。所述輸入顯示面板11與第一控制器3和第二控制器12的輸入端和輸出端均連接，第一控制器3和第二控制器12實(shí)時(shí)將溫度信號(hào)發(fā)送至輸入顯示面板11中顯示，并且可以從輸入顯示面板11中設(shè)置第一控制器3和第二控制器12溫度設(shè)定值。
[0026]所述儲(chǔ)水箱2包括兩層，外層為保溫材料制成，其上開設(shè)有進(jìn)水口和出水口，為了防止干燒，在進(jìn)水口上設(shè)有水位檢測(cè)閥。
[0027]所述光伏板組件I由單晶硅或多晶硅電池片串聯(lián)或并聯(lián)組成，根據(jù)用戶的需求，可以選擇多塊光伏板。在此例舉3塊光伏板(表面積為4.8 m2)—天(以6小時(shí)的光照為例)加熱50L水的溫度，在晴天，3塊光伏板每小時(shí)的功率為750W，在陰天，3塊光伏板每小時(shí)的功率為350W。
[0028]晴天可以加熱水的溫度為
[0029]750*6*(1/1000)*3600000*(1/50)*(1/4.2)*(1/1000)=77 度
[0030]陰天可以加熱水的溫度為
[0031]350*6*(1/1000)*3600000*(1/50)*(1/4.2)*(1/1000)=36 度
[0032]也就是說，在晴天，3塊光伏板可以將50L水從O度加熱到77度，在陰天，3塊光伏板可以將50L水從O度加熱到36度，足夠供一個(gè)家庭使用。
【權(quán)利要求】
1.光伏熱水器，包括光伏板組件(I)、儲(chǔ)水箱(2)、第一控制器(3)和設(shè)置于儲(chǔ)水箱(2)內(nèi)的加熱元件，其特征在于:所述加熱元件為低壓加熱棒(4)，所述儲(chǔ)水箱(2)設(shè)置于室內(nèi)，在儲(chǔ)水箱(2)內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器(5),第一溫度傳感器(5)與第一控制器(3)的輸入端連接，所述光伏板組件(I)通過導(dǎo)線和第一控制開關(guān)(10)與低壓加熱棒(4)連接，第一控制開關(guān)(10)與第一控制器(3)的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏熱水器，其特征在于:所述低壓加熱棒(4)包括納米加熱層(6)、固定層(7)和絕緣層(8)，所述納米加熱層(6)設(shè)置于固定層(7)的外表面，所述絕緣層(8)則設(shè)置于納米加熱層(6)的外表面，所述導(dǎo)線與納米加熱層(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏熱水器，其特征在于:所述絕緣層(8)為陶瓷絕緣層，該陶瓷絕緣層的厚度為0.1?2 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏熱水器，其特征在于:還包括第二控制器(12)和設(shè)置于儲(chǔ)水箱(2)內(nèi)的常壓加熱棒(15)，在儲(chǔ)水箱(2)內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器(13)，第二溫度傳感器(13)與第二控制器(12)的輸入端連接，所述常壓加熱棒(15)通過導(dǎo)線和第二控制開關(guān)(14)與市電連接，第二控制開關(guān)(14)與第二控制器(12)的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏熱水器，其特征在于:還包括蓄電池(9)，該蓄電池(9)與第一控制開關(guān)(10)連接，且與第一控制器(3)的輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏熱水器，其特征在于:還包括輸入顯示面板(11)，該輸入顯示面板(11)與第一控制器(3)和第二控制器(12)的輸入端和輸出端均連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的光伏熱水器，其特征在于:所述光伏板組件(I)由單晶娃或多晶娃電池片串聯(lián)或并聯(lián)組成，其表面積至少為4.8 m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的光伏熱水器，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱(2)的進(jìn)水口上設(shè)有水位檢測(cè)閥。
【文檔編號(hào)】F24H1/20GK204165223SQ201420175418
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】吳信集 申請(qǐng)人:桂林凱創(chuàng)光伏科技有限公司